近年来,越来越多的种植基地采用高效、优质的栽培技术生产“原味番茄”,也被称为“鲜食番茄”,其果实大小适中、风味浓郁、酸甜可口、适于鲜食。然而,鲜食番茄果实皮薄多汁,采后贮藏期间营养成分易被破坏、风味品质劣变快,极易软化、腐烂,影响贮藏品质。因此,寻找一种高效、安全、绿色的保鲜技术保持鲜食番茄的风味品质,并延长贮藏期尤为重要。低温贮藏是果蔬采后保鲜最常用最有效的保鲜方式,但不合适的冷藏会造成番茄的冻害和冷害,出现凹陷、软化、颜色损失等症状[1]。化学保鲜方式成本低、操作简便,但存在安全隐患,且限制因素过多,推广困难[2-3]。短波紫外线(short-wave ultraviolet,UV-C)处理作为一种新型的物理非热保鲜方法,具有绿色、高效、经济、安全的特点,常用于果蔬的采后保鲜,且受到越来越广泛的关注[4]。新鲜果蔬采后使用UV-C处理,可以通过诱导防御机制,减少贮藏期间生理紊乱,对延缓果实成熟衰老软化,维持感官、营养和风味品质等有积极的影响[5-6]。采用0.25 kJ/m2 UV-C处理甜椒,可有效维持其感官品质、硬度,并减少质量损失[7]。UV-C处理可维持三叶菜维生素C和叶绿素含量[8],延缓西兰花的衰老和黄化[9],增强葡萄的酶促和非酶抗氧化能力[10],减少菠萝的褐变和腐败并抑制营养物质的流失等[11],最终延长各种果蔬货架期。UV-C处理对维持果蔬风味品质也有一定作用,采用1.5 kJ/m2 剂量的UV-C处理人参果,通过保持果实中酸、醛、酯的综合水平,可促进大量醇类和酯类的合成,有助于维持贮藏期间人参果果实的香气[12]。尽管UV-C处理在果蔬贮藏保鲜中已有较多应用,但目前关于UV-C照射对鲜食番茄采后感官、营养及风味品质变化的研究较少。

本研究在优化UV-C辐照剂量的实验基础上,采用4 kJ/m2剂量的UV-C处理,探究其对鲜食番茄感官品质、营养成分、生物活性及风味物质的影响。研究以期为保持鲜食番茄的营养及风味品质并延长贮藏期提供理论和应用参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

“原味1号”鲜食番茄,北京和合园种植专业合作社,挑选大小均一、携带果柄、成熟度一致、无机械损伤的成熟期样品400个,随机分为2组。

三氯乙酸,柏吉(湖北)生物科技有限公司;硫代巴比妥酸、氢氧化钠、C4～C9正构酮,国药集团化学试剂有限公司;甲醇、乙醇、丙酮、正己烷、浓硫酸、浓盐酸,天津市光复科技发展有限公司;总果胶含量、抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)含量、果胶裂解酶(pectin lyase,PL)活性、多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)活性检测试剂盒,北京盒子生工科技有限公司。实验所用试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

LS125型紫外辐照计,深圳市林上科技有限公司;PAL-1型阿贝手持式折光仪,广州市爱宕科学仪器有限公司;Chroma Meter CR-400型色彩色差仪,科盛行(杭州)仪器有限公司;GY-J型果实硬度计,浙江托普仪器有限公司;UV-1800型紫外分光光度计,上海精密科学仪器有限公司;Spectra Max i3型酶标仪,美谷分子仪器(上海)有限公司;IAK型磨样器,德国IKA集团;FlavourSpec® 型气相色谱-离子迁移谱联用仪(gas chromatography-ion mobility spectroscopy,GC-IMS),德国G.A.S.公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品处理

将挑选好的番茄随机分为2组,每组200个,装入聚乙烯保鲜盒(无盖)中。UV-C组采用4 kJ/m2剂量的UV-C进行照射,对照(CK)组不做处理。用保鲜膜封口后,放置在20 ℃、相对湿度90%的冷库中贮藏。分别在0、2、4、6、8、10、12、14 d进行取样和基本指标测定,硬度、色泽及可溶性固形物含量选取新鲜果实平行测定9次。随机选择12个样品取其中间部位果肉进行液氮速冻,并在-80 ℃超低温冰箱中保存,其他指标采用此冻样磨粉测定,每个指标平行测定3次。

1.3.2 UV-C处理后鲜食番茄外观品质分析及感官评价

1)外观品质。每组随机选取3个鲜食番茄进行拍照,观察番茄外观品质。采用色差仪分析番茄色泽,在番茄赤道处随机选择3个点测定L*、a*,共测定9次。

2)感官评价。感官评价小组由7名训练有素的人员组成,评分内容包括番茄的色泽和果型、香气浓郁程度、滋味口感、果肉细腻度、汁水丰沛度,评分标准见表1,总分取平均值。

1.3.3 UV-C处理后鲜食番茄果实质地分析

1)硬度测定。采用硬度计对新鲜番茄进行测定,探头直径为0.8 cm,在每个果实中间最大横径处取3个点测定硬度。

2)丙二醛含量测定。丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量以硫代苯巴比妥酸法进行测定。

3)总果胶含量测定。参考总果胶含量测定试剂盒说明书,在测定管和对照管中各加入100 μL待测样品和800 μL的浓硫酸,90 ℃处理10 min,测定管中加入100 μL的显色液,对照管中加入100 μL的试剂液,静置30 min后在530 nm处测定各管吸光度,以1 g组织吸光度的变化速率计算总果胶的含量。

4)PG活性测定。在测定管和对照管分别加入50 μL的粗酶液和50 μL的灭活粗酶液,2管中均加入100 μL的缓冲溶液和底物溶液,40 ℃反应2 h,立即置于沸水浴中处理10 min,迅速冷却,均加入250 μL的显色液,随后置于沸水浴中反应5 min,各加入500 μL的蒸馏水,在540 nm处测定吸光度,以1 g组织1 h分解多聚半乳糖醛酸生成1 mg半乳糖醛酸定义为1个酶活力单位(U/g)。

5)PL活性测定。参考PL活性测定试剂盒说明书,在测定管中加入100 μL的粗酶液和900 μL的检测工作液,充分混匀并计时,测定235 nm处的初始吸光度,随后40 ℃恒温反应30 min,测定30 min时235 nm处吸光度,以1 g组织1 min生成1 nmol不饱和半乳糖醛酸定义为1个酶活力单位(U/g)。

1.3.4 UV-C处理后鲜食番茄营养品质分析

1)失重率测定。选取鲜样,采用称量法测定果实的质量[13],差量法计算失重率。

2)可溶性固形物含量测定。采用手持式折光仪取鲜食番茄切开后对流出的汁液进行可溶性固形物(total soluble solid,TSS)含量测定,结果取平均值。

3)可滴定酸含量测定。参考Yu等[14]的方法测定可滴定酸(titratable acid,TA)含量,并适当修改。

4)AsA含量测定。参考AsA含量测定试剂盒说明书,在100 μL待测样品中加入800 μL的缓冲溶液和100 μL的抗坏血酸氧化酶液,立即记录时间,反应30 s和120 s时测定265 nm处的吸光度,通过1 g组织吸光度的变化速率计算AsA的含量。

5)番茄红素含量测定。参考Tan等[15]方法。

6)总酚含量测定。参考曹建康等[16]方法,以1 g样品的OD280nm表征。

1.3.5 UV-C处理后鲜食番茄挥发性风味物质分析

挥发性风味物质采用GC-IMS测定。称取2 g番茄冻样粉末置于10 mL顶空瓶中。采用自动顶空进样方式,顶空孵化温度4 ℃,孵育时间20 min,进样量500 μL,MXT-5色谱柱(15 m×0.53 mm,1 μm),柱温60 ℃,分析时间30 min,载气为高纯氮气(纯度≥99.999%)。柱流速:0～2 min,2 mL/min;2～10 min后,线性增加至10 mL/min;10～20 min,增加到100 mL/min;20～30 min,增加到150 mL/min。飘移气为高纯氮气(纯度≥99.999%);飘移气体流速150 mL/min;IMS检测器温度45 ℃。

1.4 数据处理

采用Excel 2019软件对数据进行整理;SPSS Statistics 26软件进行方差分析;Duncan’s多重比较进行显著性分析,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著;Origin 2021软件绘图。

GC-IMS数据采用仪器配套的分析软件进行分析。Reporter插件用于对比样品之间的图谱差异;Gallery Plot插件导出指纹图谱直观且定量比较不同样品之间的挥发性有机物差异;Dynamic PCA插件用于样品聚类分析;采用GC×IMS Library Search NIST数据库和IMS数据进行定性分析。

2 结果与分析

2.1 UV-C处理对鲜食番茄外观品质及感官评价的影响

UV-C处理对鲜食番茄外观品质及感官评价的影响见图1。外观品质直接影响消费者的购买欲望。由图1(a)可知,贮藏14 d,CK组鲜食番茄由橘红色转变成成熟的红色,果实软化严重,果蒂枯成一团。而UV-C处理延缓了果实向成熟红色的转变,果蒂较为完整,色泽鲜艳。

鲜食番茄的色泽直接决定着消费者的可接受程度。L*反映着鲜食番茄的亮度,与果蔬新鲜程度密切相关。由图1(b)可知,2组鲜食番茄的亮度呈下降趋势,UV-C组鲜食番茄的亮度均显著高于CK组(P<0.05)。贮藏2～8 d,UV-C组L*比CK组高3.5%～4.8%(P<0.01)。a*从负值到正值表示颜色由绿转红。由图1(c)可知,2组鲜食番茄a*呈现不断上升的趋势,说明随着贮藏时间的延长番茄成熟转红。在贮藏期间,UV-C组a*均极显著低于CK组(P<0.01)。Souza等[17]研究发现,UV-C处理后能抑制无花果色泽、亮度的下降。因此,UV-C处理能有效维持鲜食番茄的亮度,延迟果实转红。

消费者感官评价结果见图1(d)。尽管在贮藏末期鲜食番茄仍具有食用价值,但感官品质明显下降,CK组下降更明显。这是由于随着贮藏时间的延长,糖和酸配比失衡,营养物质流失,口感变差。UV-C处理维持了鲜食番茄贮藏期间的品质,尤其是在汁水丰沛度、果肉细腻度和滋味口感方面。结果表明,UV-C处理能有效抑制鲜食番茄的转红、色泽和感官品质的下降。

2.2 UV-C处理对鲜食番茄果实质地的影响

果实的硬度与口感密切相关,是反映果实质地和成熟度的重要指标。随着贮藏时间的延长,果实中的果胶不断被果胶酶分解,果实软化,硬度下降[18]。UV-C处理对鲜食番茄果实质地的影响见图2。由图2(a)可知,2组鲜食番茄的硬度呈逐渐下降趋势,UV-C组显著高于CK组(P<0.05)。其中贮藏4 d时,UV-C组比CK组高17.56%(P<0.01),这可能是由于UV-C通过钝化纤维酶的活性抑制鲜食番茄硬度下降[19]。说明UV-C处理能有效抑制鲜食番茄的软化。

MDA是由细胞膜脂过氧化产生的,能与蛋白质、核酸反应,并改变其构型,同时使果实间纤维素桥键松弛,破坏细胞膜和细胞器结构,导致果实质地软化,衰老加快[20]。由图2(b)可知,2组鲜食番茄的MDA含量呈逐渐上升趋势。除贮藏10 d外,UV-C组的MDA含量均极显著低于CK组(P<0.01)。贮藏2 d和14 d时,CK组的MDA含量分别比UV-C组高36.75%和27.10%(P<0.01)。说明UV-C处理能有效抑制膜脂质的过氧化,减少MDA的生成,维持果实质地。

天然果胶由原果胶、水溶性果胶和果胶酸组成,与纤维素、半纤维素、糖蛋白等结合构成肉质果实细胞壁的初级壁、次级壁和中间薄层,使果实细胞紧密连接,以维持果实的质地及硬度[18]。由图2(c)可知,2组鲜食番茄点果胶含量均呈波动趋势,贮藏2～6 d,UV-C组总果胶含量显著高于CK组(P<0.05)。贮藏8 d和12 d,CK组总果胶质量摩尔浓度为25.99、43.04 μmol/g,极显著高于UV-C组(17.95、23.24 μmol/g)(P<0.01)。贮藏末期,UV-C组总果胶质量摩尔浓度(15.47 μmol/g)又极显著高于CK组(11.86 μmol/g)(P<0.01)。这可能是由于贮藏前期果胶在未完全成熟的番茄中继续合成,紫外线照射会导致果胶聚合物之间更高程度的离子相互作用[21]。在贮藏后期,果胶逐渐溶解,UV-C处理延缓了果胶的分解。结果表明,UV-C处理能促进贮藏前期果胶的合成,抑制贮藏末期果胶的分解,以维持果实细胞壁的结构。

果实软化涉及各种细胞壁水解酶之间的相互作用。PG作用于1,4-2-D-半乳糖苷键,催化果胶裂解成低聚半乳糖醛酸或半乳糖醛酸,细胞壁发生解体,果实软化[22]。由图2(d)可知,贮藏2～6 d,CK组的PG活性显著高于UV-C组(P<0.05),贮藏4 d时CK组PG活性为3.56 U/g,比UV-C组高56.42%。贮藏8～14 d,UV-C组PG活性均极显著高于CK组(P<0.01),贮藏14 d时比CK组高126.00%。本研究发现,贮藏前期UV-C组的PG活性不断下降,贮藏后期明显增加。这可能是由于UV-C抑制了果实的成熟,导致了贮藏初期PG活性比CK组低,后期去甲酯化果胶含量增加,酶活性也随之升高[22]。CK组去甲酯化果胶在前期被高活性PG水解完后,PG活性下降。因此,UV-C处理能降低贮藏前期的PG活性,维持果实质地。

PL通过裂解果胶β-1,4-半乳糖醛酸基团,使细胞壁解体、细胞分离及果实软化[22]。由图2(e)可知,CK组的PL活性呈波动上升趋势,而UV-C组的PL活性整体较低且变化较为平稳。贮藏4 d和8 d, UV-C组PL活性显著高于CK组(P<0.05),贮藏10～14 d,CK组PL活性极显著高于UV-C组(P<0.01),其中贮藏14 d时,CK组PL酶活性是UV-C组的5.72倍(P<0.01)。贮藏前期PL活性的增加可能归因于酶UV-C光稳定性的不同。贮藏后期,UV-C组PL活性被抑制,不同于CK组的PL活性的增加[23]。结果表明,UV-C处理能降低贮藏后期PL的活性,降低果胶裂解的速率,维持果实质地。

2.3 UV-C处理对鲜食番茄营养品质的影响

鲜食番茄营养品质也是影响消费者购买欲望的重要因素。UV-C处理对鲜食番茄营养品质的影响见图3。番茄水分高,采后由于呼吸和蒸腾作用导致番茄失水萎蔫、皱缩,品质下降[24]。失重率是评价果蔬质量下降程度以及贮藏品质的重要指标。由图3(a)可知,2组鲜食番茄的失重率呈上升趋势。贮藏4 d(包括4 d)后,UV-C组失重率极显著低于CK组(P<0.01)。贮藏14 d时,CK组的失重率比UV-C组高15.38%。结果表明,UV-C处理能有效抑制鲜食番茄果实水分流失,降低质量损失。其原因可能是UV-C能抑制番茄的呼吸强度,从而减少因呼吸作用产生的水和二氧化碳[25]。

TSS是衡量番茄品质的一个重要指标,也反映了果实由甜转酸的程度。由图3(b)可知,2组鲜食番茄的TSS含量呈先增加后降低的趋势。贮藏2～4 d,CK组显著高于UV-C组。贮藏6～10 d,UV-C组显著高于CK组。这可能是由于贮藏前期番茄未完全成熟,糖和酸等物质逐渐形成,UV-C处理延迟糖酸物质的合成。贮藏后期,果实衰老,营养物质流失,TSS含量下降。UV-C处理抑制了果实的呼吸作用,减慢了糖酸等物质的分解[26]。结果表明,UV-C处理能抑制鲜食番茄的成熟和可溶性固形物的分解。

TA是水果食用品质最重要的指标之一,与果实成熟度相关。由图3(c)可知,2组鲜食番茄TA含量呈先上升后下降的趋势,除贮藏10 d外,UV-C组TA含量均极显著低于CK组(P<0.01)。有关研究发现,贮藏前期果实逐渐成熟,有机酸合成速率加快,TA含量增加;随着贮藏时间的延长,呼吸作用会利用果实中的柠檬酸和苹果酸等物质,有机酸含量下降[27]。本研究中,UV-C处理抑制了贮藏前期果实成熟时有机酸的合成,且对贮藏后期TA的分解有一定的促进作用。最终导致经UV-C处理的鲜食番茄糖酸比在贮藏期间高于CK组。

番茄红素属于类胡萝卜素,对心血管、神经退行性疾病和某些类型的癌症具有抗氧化、抗炎和化疗作用。2组鲜食番茄的番茄红素含量呈逐渐上升趋势[图3(d)],整个贮藏期UV-C处理后番茄红素含量极显著低于CK组(P<0.01)。贮藏2～12 d,UV-C组的番茄红素质量比为0.97～1.88 mg/g,CK组为1.27～2.03 mg/g,其中贮藏4 d时,CK组番茄红素比UV-C组高70.72%。这可能是UV-C处理延迟了果实成熟,抑制叶绿体向色质体转变,类胡萝卜素合成速率变慢,番茄红素含量降低[28]。贮藏末期UV-C组番茄红素含量与CK组差异不显著(P>0.05)。此时UV-C组鲜食番茄逐渐成熟,番茄红素合成速率加快,含量接近对照组。

AsA又称维生素C,是水果重要的营养成分之一和清除水果中活性氧的重要抗氧化剂。由图3(e)可知,2组鲜食番茄AsA含量呈波动变化趋势。贮藏4～10 d UV-C组AsA含量均显著低于CK组(P<0.05),而贮藏14 d,UV-C组AsA质量摩尔浓度为0.82 μmol/g,极显著高于CK组(0.65 μmol/g)(P<0.01)。这可能是因为AsA作为抗氧化剂清除果实中的活性因子,CK组鲜食番茄需要更多的AsA来抵抗氧化。随着贮藏时间的延长,鲜食番茄对氧化破坏的易感性增强[29],CK组AsA含量逐渐下降,而UV-C处理抑制了AsA含量的下降。

酚类化合物是果蔬中一类重要的生物活性物质,不仅能清除果实中的自由基,而且对果实的涩味、色泽及香气等有重要影响,已成为果品品质的重要组成部分。由图3(f)可知,2组鲜食番茄总酚含量呈逐渐上升趋势。贮藏2～10 d,UV-C组极显著低于CK组(P<0.01),贮藏12 d,UV-C组总酚含量逐渐增加,显著高于CK组(P<0.05)。酚类化合物作为鲜食番茄的抗氧化剂、色素物质以及可溶性物质的前体,贮藏前期逐渐增加;随着贮藏时间的延长,酚类物质用于清除果实中的自由基,消耗速率大于合成速率,UV-C抑制了酚类物质的消耗[30]。

2.4 UV-C处理对鲜食番茄风味品质的影响

2.4.1 挥发性风味物质二维图谱差异分析

为直观比较不同处理方法对贮藏期间鲜食番茄挥发性物质影响的差异,以CK-0d为参比,其他贮藏时间样品谱扣减参比,得到GC-IMS二维差异谱(图4)。图4中每一个点代表一种挥发性物质。由图4可知,2组挥发性物质随着贮藏天数的增加而增加,CK组贮藏2 d时挥发性物质明显增加,且与CK-4d、CK-6d和CK-8d的样本相似;CK-10d、CK-12d和CK-14d的3个样本相似,且数目和含量明显大于CK组贮藏2～8 d的挥发性物质。贮藏4 d时UV-C组挥发性物质明显增多,且与CK-6d的样本相似;UV-C-8d、UV-C-10d、UV-C-12d和UV-C-14d的4个样本相似,且数目和含量明显大于UV-C组贮藏2～6 d的挥发性物质。贮藏末期UV-C组挥发性物质较CK组多。UV-C处理促进了鲜食番茄某些挥发性物质的生成。

2.4.2 挥发性风味物质定性分析

为确定鲜食番茄贮藏期间具体的挥发性风味物质,采用GC-IMS自带NIST数据库和IMS数据对其进行定性分析,结果见表2。使用正构酮C4～C9作为外标物质计算每种化合物的保留指数,基于挥发性物质的气相色谱保留时间和离子迁移时间对其进行定性分析。共检测出44种挥发性物质,包括醇类10种、醛类9种、酮类12种、酸类4种、酯类4种、杂环类4种、炔烃类1种。其中鉴定出的苯乙醇、戊醛、1-羟基-2-丙酮、环戊酮、2-甲基丁酸、乙酸乙酯、2-乙基呋喃存在对应的二聚体,它们的保留指数和保留时间与单体相近,但漂移时间不同。

2.4.3 挥发性风味物质指纹图谱分析

提取光谱中的挥发性物质以建立指纹图谱,比较CK组和UV-C组鲜食番茄贮藏期间的香气变化及差异,结果见图5。根据贮藏期间挥发性物质含量变化趋势将指纹图谱分成4个区域。区域1的挥发性物质含量在2组鲜食番茄中的变化趋势相近,差异不大。区域2中挥发性物质含量呈逐渐上升趋势。贮藏10～14 d,UV-C组挥发性物质含量较CK组高。芳樟醇、环戊酮、(Z)-6-壬烯醇和苯乙醛是番茄花香、青草香、甜瓜香以及薄荷气味的贡献者[31],UV-C处理后促进这些挥发性物质在贮藏中后期的形成。区域3中UV-C组挥发性物质含量较CK组更高;其中己醛、2-甲基丁酸丁酯、1-羟基-2-丙酮、3-甲基丁醛等对青草气、水果味有贡献。UV-C处理抑制了对甜香气有贡献的挥发性物质含量的下降,特别是2-甲基-1-丁醇、2-甲基四氢呋喃-3-酮、苯乙醇和异丁酸异丁酯,贮藏6～14 d时CK组中几乎不存在,UV-C组中仍含有少量[32]。说明UV-C处理有效维持了鲜食番茄中的香气成分。区域4中丙酸、2-甲基-2-丙醇、乙醇、2-甲基噻吩、2-甲基丁酸等具有酸败、刺激性气味的挥发性物质在UV-C组含量较低,CK组中含量较高。表明UV-C处理抑制了鲜食番茄不良风味物质的产生。研究发现,UV-C处理香蕉,不仅不会造成香蕉的香气成分下降,反而有利于香蕉香气的产生[33]。指纹图谱能直观显示鲜食番茄中挥发性物质含量的变化,并能直接反映CK组和UV-C组中挥发性物质的差异。结果表明,UV-C处理能促进鲜食番茄某些香味物质的产生,抑制不良风味的产生和香气成分的下降。

2.4.4 挥发性风味物质PCA分析

利用PCA对2组鲜食番茄挥发性物质的分布进行可视化分析(图6)。样品之间距离近代表差异小,距离远则代表差异明显。贮藏0～6 d,2组鲜食番茄的风味与CK-0 d组样品接近。其中贮藏2 d时,正丁醇、己醛、2-甲基-1-丁醇、2-甲基四氢呋喃-3-酮、苯乙醇和异丁酸异丁酯等挥发性物质含量增加,导致UV-C-2 d组与CK-0 d组距离较远。贮藏8 d时,这些挥发性物质含量降低,UV-C-8d组接近CK-0 d时的样品。CK-8d组样品风味已远离CK-0d组的样品,风味明显发生变化;贮藏10 d时UV-C组的风味和CK-8d组的风味相似。结果表明,UV-C处理可多保持鲜食番茄新鲜风味2 d。贮藏10 d以后,2组鲜食番茄风味变差,距离CK-0 d组较远,比较来看,CK组在贮藏2 d后与CK-0d的风味差异更为明显。结果表明,UV-C处理在一定程度上能延缓鲜食番茄风味的流失。

3 结 论

本研究采用4 kJ/m2剂量的UV-C处理鲜食番茄,结果表明,UV-C处理有效维持了鲜食番茄的感官品质,延缓了果实软化和腐烂。通过调控果胶酶活性并抑制MDA的增加,UV-C处理显著维持了果实的硬度和质地。同时,UV-C处理保持了贮藏后期较高的可溶性固形物、抗坏血酸和总酚含量,延缓了番茄红素的积累并促进了可滴定酸的分解。此外,UV-C处理促进了芳樟醇、环戊酮、(Z)-6-壬烯醇和苯乙醛等香气物质的积累,同时抑制了不良风味物质的产生,显著改善了果实风味品质。适宜剂量的UV-C处理能够有效维持鲜食番茄的采后品质,延长其货架期并保持商品价值。然而,作为一种新型辐照保鲜技术,UV-C处理的系统保鲜机制尚未完全阐明,未来需进一步深入研究其分子调控机制及长期应用效果,以推动UV-C在果蔬采后保鲜中的广泛应用。

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Effects of Short-Wave Ultraviolet Treatment on Postharvest Quality and Flavor Substances of Fresh Tomatoes

TAO Jiejie1,2, ZUO Jinhua2, LIU Ye1, LI Jian1, HE Xuelian2, BAI Chunmei2, LIU Shiyu2, ZHANG Fan2, ZHENG Yanyan2,*

(1.School of Food and Health,Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China;2.Institute of Agri-Food Processing and Nutrition, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences/ Beijing Key Laboratory of Fruits and Vegetable Storage and Processing/Key Laboratory of Vegetable Postharvest Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100097, China)

Abstract： Aiming at the problems of quality deterioration and flavor loss of fresh tomatoes after harvest, the effects of 4 kJ/m2 short-wave ultraviolet (UV-C) treatment on storage quality of fresh tomatoes was studied by using “original No. 1” fresh tomatoes as experimental materials. The results showed that compared with the control group, UV-C treatment effectively maintained the sensory quality of fresh tomatoes, delayed the decrease of firmness and total pectin content at the end of storage, decreased the content of malondialdehyde, and inhibited the activity of polygalacturonase at the early storage stage and pectin lyase at the late storage stage, consequently maintained the fruit texture. UV-C treatment slowed down the increase of weight loss rate, inhibited the decline of soluble solids, and increased the contents of total phenol and ascorbic acid at the late storage stage, thereby preserving the nutritional quality of fruit. A total of 44 volatile compounds were detected in two groups of fresh tomatoes during storage. UV-C treatment promoted the production of aroma substances, such as linalsol, cyclopentanone, (Z)-6-noneol and phenylacetaldehyde, while inhibited the decrease of characteristic aroma substances, such as 2-methyl-1-butanol, 2-methyltetrahydrofuran-3-one, phenylethanol and isobutyl isobutyrate, and the production of undesirable flavor substances such as propionic acid, 2-methyl-2-propanol, ethanol, 2-methylthiophene and 2-methylbutyrate. UV-C treatment could effectively maintain the quality of fresh tomatoes during storage, preserve their good flavor, and prolong the storage period. The research results aimed to provide theoretical reference for the application of UV-C irradiation technology in the preservation of fresh fruits and vegetables such as tomatoes.

Keywords： fresh tomatoes; short-wave ultraviolet; postharvest quality; flavor; storage period

文章编号：2095-6002(2025)03-0112-13

doi：10.12301/spxb202300660

引用格式：陶杰杰,左进华,刘野,等.短波紫外线处理对鲜食番茄采后品质及风味物质的影响[J]. 食品科学技术学报,2025,43(3):112-124. TAO Jiejie, ZUO Jinhua, LIU Ye, et al. Effects of short-wave ultraviolet treatment on postharvest quality and flavor substances of fresh tomatoes[J]. Journal of Food Science and Technology, 2025,43(3):112-124.

中图分类号： TS255.36

文献标志码： A

收稿日期： 2023-10-25

基金项目： 北京市农林科学院创新能力建设专项(20230418);国家自然科学基金面上项目(32072284);国家重点研发计划项目(2022YFD1602402)。

Foundation: Special Innovation Ability Construction Fund of Beijing Academy of Agricultural and Forestry Sciences (20230418); National Natural Science Foundation of China (32072284); National Key Research and Development Program of China (2022YFD1602402).

第一作者： 陶杰杰,女,硕士研究生,研究方向为农产品加工与贮藏。

*通信作者： 郑鄢燕,女,助理研究员,博士,主要从事农产品采后保鲜与加工方面的研究。

(责任编辑：张逸群)